一种以聚氨酯为壁材的相变微胶囊的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种以聚氨酯为壁材的相变微胶囊的制备方法。先将二异氰酸酯单体与小分子二元醇、大分子二元醇和亲水性单体反应，合成以异氰酸根封端的聚氨酯预聚体，然后将相变材料分散在聚氨酯预聚体中，加水制成含相变材料的聚氨酯预聚体分散液，最后与水溶性胺通过界面聚合法制备以聚氨酯为壁材的相变微胶囊。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术提供了一种以水性聚氨酯预聚体与水溶性胺通过界面聚合法制备成以聚氨酯为壁材的相变材料微胶囊的方法，该方法制备的相变微胶囊具有制备方法简单，可控性强，不含乳化剂，并可依据使用领域来调节相变微胶囊的性能，环境友好的特点。

Preparation of Phase Change Microencapsulation Using Polyurethane as Wall Material

The invention relates to a preparation method of phase change microcapsules with polyurethane as wall material. Polyurethane prepolymer with isocyanate termination was synthesized by reaction of diisocyanate monomer with small molecule diols, macromolecule diols and hydrophilic monomers. Phase change materials were dispersed in polyurethane prepolymer and water was added to prepare polyurethane prepolymer dispersion containing phase change materials. Finally, phase change microcapsules with polyurethane as wall material were prepared by interfacial polymerization with water-soluble amines. \u3002 The invention provides a method for preparing phase change material microcapsules using polyurethane prepolymer and water-soluble amine as wall materials by interfacial polymerization. The phase change microcapsules prepared by the method have the advantages of simple preparation method, strong controllability, no emulsifier, and can adjust the performance of phase change microcapsules according to the application field, and are environmentally friendly. Characteristics.

【技术实现步骤摘要】
一种以聚氨酯为壁材的相变微胶囊的制备方法
本专利技术属于化工、材料领域，涉及一种以聚氨酯为壁材的相变微胶囊的制备方法。
技术介绍
相变材料(phasechangematerial，简称PCM)，是指在物质发生相变时，可吸收或释放大量能量(即相变焓)的一类材料，具有热能贮存和温度调节功能，以及蓄热密度大和温度变化小的特点。相变材料从相变形式上可分为固-固、固-液、固-气及液-气相变材料4类，由于固-液相变材料相变时体积膨胀率较小，储热能力较强，国内外关于此类相变材料研究较多。相变储能技术在能源使用过程中能够极大地提高能源的利用效率，达到节能环保的目的，在航空航天、建筑材料、食品包装以及纺织服装等领域得到了广泛的应用。但是，实际使用过程中，若直接使用相变材料会不可避免的存在泄露、易挥发、相分离和腐蚀性等问题，这会大大制约相变材料的应用领域。微胶囊化相变材料是将微胶囊技术应用到相变材料中，将相变材料包埋在无机或有机聚合物、高分子和金属(合金)等囊壁材料中，制成具有稳定核壳结构的定型相变材料，将相变材料与外界环境隔绝开，使其所处的环境更加稳定，还可增加相变材料与基材的相容性，从而解决了上述问本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以聚氨酯为壁材的相变微胶囊的制备方法，包括以下步骤：(1)聚氨酯预聚体的制备将小分子二元醇、大分子多元醇和亲水扩链剂加到反应容器中，脱水，冷却到室温后加入二异氰酸酯和催化剂，在一定温度下，反应若干小时，得聚氨酯预聚体；过程中粘度增大可适量加入溶剂，降低预聚体粘度；(2)含相变材料的聚氨酯预聚体分散液的制备待预聚体温度降至50℃以下，加入碱及二异氰酸酯，搅拌均匀后，逐滴加入相变材料，搅拌分散；最后，加入去离子水，搅拌分散，得含相变材料的聚氨酯预聚体分散液；(3)以聚氨酯为壁材的发泡微胶囊的制备在上述分散液中，逐滴加入有机胺水溶液，在常温下扩链反应，得到以聚氨酯为壁材的相变微胶囊乳液；或将...

【技术特征摘要】
1.一种以聚氨酯为壁材的相变微胶囊的制备方法，包括以下步骤：(1)聚氨酯预聚体的制备将小分子二元醇、大分子多元醇和亲水扩链剂加到反应容器中，脱水，冷却到室温后加入二异氰酸酯和催化剂，在一定温度下，反应若干小时，得聚氨酯预聚体；过程中粘度增大可适量加入溶剂，降低预聚体粘度；(2)含相变材料的聚氨酯预聚体分散液的制备待预聚体温度降至50℃以下，加入碱及二异氰酸酯，搅拌均匀后，逐滴加入相变材料，搅拌分散；最后，加入去离子水，搅拌分散，得含相变材料的聚氨酯预聚体分散液；(3)以聚氨酯为壁材的发泡微胶囊的制备在上述分散液中，逐滴加入有机胺水溶液，在常温下扩链反应，得到以聚氨酯为壁材的相变微胶囊乳液；或将微胶囊乳液逐滴滴入稀盐酸溶液中，破乳，抽滤，洗涤，干燥，得聚氨酯为壁材的相变微胶囊颗粒。2.根据权利要求1所述的一种以聚氨酯为壁材的相变微胶囊的制备方法，其特征是，步骤(1)中所述的小分子二元醇为乙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、丙二醇、一缩二丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、辛二醇、异戊二醇、新戊二醇、孟二醇、苯二甲醇、1,4-丁烯二醇、聚乙二醇(分子量低于1000)中的一种或几种；所述的大分子多元醇为大分子二元醇，具体为：聚乙二醇、聚四亚甲基醚二醇(聚四氢呋喃二醇)、聚丙二醇二元醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸环己烷二甲醇酯二醇、聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚氧化乙烯二醇中的一种或几种；大分子三元醇，具体为：聚醚三元醇(聚氧化丙烯三醇)、聚酯三元醇中的一种或几种；分子量为1000～10000。3.根据权利要求1所述的一种以聚氨酯为壁材的相变微胶囊的制备方法，其特征是，步骤(1)、步骤(2)中所述的二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、萘-1,5-二异氰酸酯(NDI)、2,6-二异氰酸酯己酸甲酯(LDI)、1,6-己基二异氰酸酯(HDI)，二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、甲基环己基二异氰酸酯(HTDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种以聚氨酯为壁材的相变微胶囊的制备方法，其特征是，步骤(1)中所述的亲水扩链剂为二羟甲基丙酸(DMPA)和二羟甲基丁酸(DMBA)中的一种或几种，用量为步骤(1)中参与反应的单体总量的0.5％～80％。5.根据权利要求1所述的一种以聚氨酯为壁材的相变微胶囊的制备方法，其特征是，步骤(1)中所述的小分子二元醇与大分子多元醇的重量比例为：(1:0)～(1:20)；二异氰酸酯单体与多元醇按照摩尔比NCO:OH＝(1.2～5.0):1进行投料；所述溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李坚，白雪，任强，汪称意，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32